Áttörést hoz a KUKA a lézertechnológiás hibrid gyártásban

A gyártócsarnokokban általában még mindig hagyományos, elvonáson alapú technológiákat használnak. A komplex kialakítású, kovácsolt és öntött alkatrészeket ennek során gyakran körülményes módon kell megmunkálni. A repülőgépgyártásban használt nagy teljesítményű és könnyűszerkezetű alkatrészek gyártása során a nyersanyagnak még mindig akár 90 százalékát is megmunkálják. Ezzel ellentétben a hozzáadáson alapuló gyártásban az alkatrészeket rétegesen építik fel, így takarékoskodnak az erőforrásokkal és elkerülik a gyártási hulladékot. Mindezek mellett a gyártás is rendkívül rugalmassá válik.

Praktikus megoldás a hibrid gyártás

A hagyományos eljárás praktikus alternatívája a hozzáadáson alapuló hibrid gyártás. Ennek során a nyers idomok hagyományos módon készülnek, például kovácsolással vagy öntéssel, de a kiegészítő geometriákat hozzáadással hordják fel, így teszik egyedivé az alkatrészeket az LMD lézeres felhordóhegesztés segítségével. A többi hozzáadásos technológiához képest az előnyt a magas szintű hozzáadási arány jelenti. Így például legyárthatók a repülők lokálisan megerősített szerkezeti alkatrészei vagy a turbinák kiemelt funkcionalitású komponensei is. Eddig azonban a magas költségek és a komoly igényeket támasztó megmunkálási feltételek gyakran megakadályozták a technológia átfogó használatát.

„Mivel a lézeres felhordó hegesztés során védeni kell az anyagokat az oxidációtól és a teljes berendezés védőgázas légkörben található, így a megmunkálandó alkatrészek mérete eddig határok közé volt szorítva” – magyarázza Günter Neumann, a KUKA Lézeres Alkalmazások üzletág vezetője.

A ProLMD projekt célja, hogy nagyméretű alkatrészek LMD-technológia alkalmazásával végzett gyártásához robusztus és hatékony folyamat- és rendszertechnológiát fejlesszenek. Ennek a rendszernek meg kell felelnie például a repülő- és űrrepülőgyártás során használt legmodernebb gyártási technológiáknak és a magas szintű biztonsági követelményeknek.

Rugalmas illeszkedés a KUKA robotokkal

A KUKA robotokon alapuló szabványosított rendszertechnológia költségelőnyt jelent. A száloptikás irányítású rendszer használatának köszönhetően a robot majdnem korlátlanul mozoghat a munkavégzési tartományban. Így lehetővé válik, hogy rugalmasan illeszkedjen az alkatrész geometriájához és méretéhez – akár kis darabszám esetén is.

Az LMD lézeres felhordó hegesztés során olyan különböző előnyökkel találkozhatunk, mint például a rövidebb gyártási idő, vagy az alacsonyabb költségek.

A ProLMD eredményeit a következő években már hasznosíthatjuk a gyártásban részt vevő partnereknél (MTU, Airbus és Daimler). „Számunkra mindez mérföldkövet jelent a hibrid gyártási eljárás ipari bevezetésében“ - mondja Lars Ott, a KUKA ProLMD projektvezetője. A szakértők szerint a technológiával a gyártási idő akár 50 százalékkal, a költségek pedig 20-30 százalékkal csökkenthetők. Ezen kívül a bevezetéssel egy fenntartható elemet lehet hozzáadni az erőforrás-hatékony gyártáshoz.

A KUKA a projektben az aacheni telephelyen dolgozó szakértőknek a robotalapú lézertechnológia területén szerzett sokéves tapasztalatára támaszkodik. A projektben a KUKA két megegyező gyártósort tervezett és telepített a hozzáadásos hibrid gyártáshoz, melyek az Aachen melletti Würselenben lévő telephelyen, illetve a közeli Fraunhofer Intézet egy-egy külön csarnokában működnek.

„Hosszú távon szeretnénk az eljárást egészen a sorozatgyártásig finomítani“ - teszi hozzá Günter Neumann.